JP2519658Y2 - トルク測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はトルク測定装置に係り、特に部品の取付位置
により回転体のトルクを変動せしめる構成の被測定体に
おいて使用されるトルク測定装置に関する。

従来の技術 一般にVTR（ビデオテープレコーダ）やDAT（デジタル
オーディオテープレコーダ）等のリールモータ装置に
は、リールドラムの回転を制動するソレノイドブレーキ
が設けられている。

第８図はブレーキを設けたリールモータ装置の一例を
示す斜視図である。

リールモータ装置１はリール駆動コイル3,4と、各駆
動コイル3,4により回転せしめられる巻取り側のリール
ドラム５と、供給側のリールドラム６と、リールドラム
5,6の夫々の側面と当接するブレーキパッド7a,7bを有す
るソレノイドブレーキ（以下ブレーキという）７とがス
テータ基板２上に設けられた構成である。

ブレーキ７は同図に示すようにステータ基板２上に設
けられた長穴2a,2bにネジ8a,8bが下方より挿通されてネ
ジ止め固定される。

上記構成のリールモータ装置１においてブレーキ７は
リールドラム5,6の高速回転後の慣性力による回転を制
動するテープ操作上重要なものであり、ブレーキが効い
ている状態でリールドラム5,6に印加されるブレーキト
ルクはブレーキパッド7a,7bのリールドラム5,6への当接
圧力によって決定される。そしてこのブレーキトルクは
トルク測定装置を用いて個々の製品ごとに正確に調整さ
れている。

第９図は従来のトルク測定装置の一例を示す側面図で
ある。

同図においてトルク測定装置10は、回転するリールド
ラム5,6を上方とした向きで上記リールモータ装置１を
固定する固定部材12が固定台11上に設けられており、こ
のリールドラム5,6に上方より装着できるように上下動
自在とされたトルクセンサ13が同じく固定台11上に固定
された腕部材14に設けられている。トルクセンサ13は図
に示す位置より下動し、その先端部の回転キャップ13a
がリールドラム5,6に装着されてトルクを計測しうる状
態となる。また、２つのリールドラム5,6のトルクを計
測しうるようにトルクセンサ13が、上記腕部材14上横方
向にも移動可能とされる構成である。

このように従来のトルク測定装置10は、固定台11上に
固定された回転体のトルクを測定する機能しか有してい
ないため、ブレーキトルクの調整と測定とが別々の工程
で行われていた。即ち、ブレーキパッド7a,7bのブレー
キドラム5,6への当接圧力を変えるために、ブレーキ７
を上記長穴2a,2bの範囲内で位置調整しネジ止め固定す
る位置調整工程と、その工程後、位置調整されたブレー
キ７によるリールドラム5,6の実際のブレーキトルクを
測定する工程が続けて行われる。そして、測定結果が許
容範囲外であれば、再びブレーキ７の位置調整工程が行
われる。

このように従来においては、ブレーキトルクの測定値
が許容範囲に収まるまで上記２つの工程が繰り返し行わ
れる。

考案が解決しようとする課題 従来においては、上記の如くブレーキ７の位置調整工
程とブレーキトルクの測定工程とを別々に行う必要があ
り、しかも、ブレーキトルクはブレーキ７の位置の微小
変位により大きく変化し、また２つのリールドラムに対
して同時に許容範囲内へ収めなくてはならず、手による
作業でブレーキトルクを許容範囲内へ収めることは非常
に難しい作業である。更に、ブレーキ７の位置調整工程
は人の手により２つのネジ8a,8bを緩め、ブレーキ７を
移動せしめ、再び上記ネジを締める作業であり煩雑であ
る。

以上のことにより、ブレーキトルクを許容範囲内へ収
める工程には多大な時間と手間を要していた。

そこで本考案は上記課題に鑑みなされたもので、ブレ
ーキトルクを調整する時間と手間を削減しうるトルク測
定装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本考案は、 回転体を有する被測定体を固定する固定部材と、該回
転体のトルクを測定するトルクセンサとを、第１の台上
に設けてなるトルク測定装置において、 前記第１の台に対して相対的に移動可能とされた第２
の台と、 該第２の台に設けられ、前記回転体との位置関係によ
り前記回転体のトルクを変化せしめるトルク調整部品を
固定する支持機構と、 よりなる部品位置調整機構を具備してなり、該部品位
置調整機構は、該第２の台が該第１の台に対して移動す
ることにより、前記回転体に対して該トルク調整部品の
位置を調整する構成である。

作用 部品位置調整機構は、第２の台が第１の台に対して相
対的に移動可能であり、支持機構がトルク調整部品を装
着して第２の台に設けられていることにより、トルク調
整部品は、第１の台に固定されトルクセンサによりトル
クが測定される状態の被測定体に対して移動可能とな
る。従って、回転体のトルクを測定すると同時に、トル
ク調整部品の回転体に対する位置を部品位置調整機構に
より変化させ、トルクを変化させることが可能となる。

実施例 第１図、第２図は本考案のトルク測定装置の一実施例
を示す断面図、平面図である。

両図においてトルク測定装置20は、大略固定台21と、
その上面上に載置され中央に開口部41を設けた４つのテ
ーブル22〜25が重ねられてなる移動台26と、先端部分に
おいて第８図におけるブレーキ７と当接し、本体が移動
台26の上面上に設けられた支持機構27と、上記開口部41
内に配設され固定台21上に固定されている２つのトルク
センサ28,29と、同じ開口部41内に設けられ被測定体30
を固定する３つの固定部材31〜33とより構成されてい
る。

移動台26と支持機構27とが部品位置調整機構34を構成
する。

第３図は移動台26の詳細の構成を示す平面図、第４図
は第３図中IV−IV線に沿う断面図である。

移動台26は、固定テーブル22、Ｘテーブル23、Ｙテー
ブル24、θテーブル25の４枚のテーブルが互いに平行に
重ねて設けられることにより構成されている。

固定テーブル22は上記４枚のテーブルの中で一番大き
い略正方形のテーブルであり、その四隅が頭部にレンチ
穴を有するボルト22aにて表面より頭部が突出しないよ
うに固定台21上に固定されている。

固定テーブル22上のＸテーブル23は、固定テーブル22
の四隅を切り欠いた形状をなし、円弧状のボールベアリ
ング35を固定テーブル22との間に挟んで載置されてい
る。このＸテーブル23はボールベアリング35の反対側が
Ｘ軸ヒンジ36によって上記固定テーブル22に軸支され回
動自在とされている。

Ｘテーブル23上のＹテーブル24は、Ｘテーブル23の上
記Ｘ軸ヒンジ36を有する矩形部分を切取った略長方形の
形状であり、上記と同様に下方のＸテーブル23との間に
ボールベアリング37とＹ軸ヒンジ38とを設け、回動自在
とされている。

更にＹテーブル24の上のθテーブル25は、一番小さい
テーブルであり、上記と同様に下方のＹテーブルとの間
にボールベアリング39とθ軸ヒンジ40とを設け、回動自
在とされている。

そして上記４枚のテーブルの中央部分には、上記トル
クセンサ28,29と固定部材31〜33との配設スペースであ
る開口部41が上下方向に同一形状で設けられている。
尚、第４図中22b,23aで示される部分は夫々Ｙ軸ヒンジ3
8、θ軸ヒンジ40の端部に設けられたナットのための逃
げ部である。

固定台21の上面上にはＸテーブル23とＹテーブル24と
を夫々微小変位させるためのＸマイクロメータ42とＹマ
イクロメータ43とが固定され、その先端の変位部を各テ
ーブルの側面に当接させている。またθテーブル25を微
小変位させるためのθマイクロメータ44も同様の構成で
Ｙテーブル24上に設けられている。そして回動する各テ
ーブル23〜25を上記マイクロメータの先端部に常に当接
させるために、引張りコイルバネ45〜47が上記各テーブ
ルの側面より延在した腕部と固定台21との間に夫々設け
られている。

上記構成の移動台26によれば、第４図においてθテー
ブル25上の上記θ軸ヒンジ40の部位に設けられた載置台
48は、Ｘマイクロメータ42を操作することで図中略Ｘ方
向に移動し、Ｙマイクロメータ43を操作することで略Ｙ
方向へ移動する。更にθマイクロメータ44を操作するこ
とでその場で回動変位する作用となる。

一方第１図及び第２図に示される支持機構27は、締め
圧45kg/cm²のトグルクランプ49の腕部49aに、先端部分
にブレーキ７に当接する当接部50aを有した支持腕部50
をネジ止めした構成である。トグルクランプ49はレバー
部49bを第１図中矢印Ａで示す方向へ操作することによ
り支持腕部50が矢印Ｂで示される方向へ所定の締め圧を
かける構成でありる。上記構成のトグルクランプ49は、
当接部50aの下面と上記載置台48の上面との間に、上記
ブレーキ７を挟んで均等に締め圧がかけられるように適
当な高さの台部51を挟んでθテーブル25上に固定されて
いる。従って、上記構成の支持機構27によりブレーキ７
は載置台48上に固定される。

上記移動台26の中央部に設けられた開口部41内には、
第１図〜第３図に示されるように、３つの固定部材31〜
33と２つのトルクセンサ28,29とが固定台21上に固定さ
れている。

固定部材31〜33は、リールモータ装置30を上下反対の
向きとして固定台21の上面と平行とし、且つ、リールモ
ータ装置30上のブレーキ７の位置が載置台48と上記当接
部50aの間に位置するように三角形をなして配設されて
いる。夫々の固定部材は棒状の部材の先端部にリールモ
ータ装置30に設けられた孔30aに嵌合する突起部が設け
られた構成である。

トルクセンサ28,29は、第９図に示すトルクセンサ13
と同一であり、上記の如くリールモータ装置30が固定さ
れる時に、これと同時にリールドラム5,6が夫々トルク
センサ28,29の回転キャップに装着するるような配置と
なっている。

更に、上記支持腕部50には押圧部材52が圧縮コイルバ
ネに挿通されて設けられており、固定部材31〜33及びト
ルクセンサ28,29に上方からセットされたリールモータ
装置30の裏面に当接し、これを下方へ押さえつけてい
る。

ここで上記トルクセンサ28,29について説明する。

トルクセンサは先述したように、被測定体の回転体に
装着して、回転体の回転特性をセンサ本体へ伝達する回
転キャップを設けている。本実施例の場合はリールドラ
ムの形状に対応した形状を有する回転キャップとなり、
スリップがないようにリールドラムにしっかりと嵌合さ
れる。

本実施例の場合はブレーキトルクの測定であるため、
トルクセンサが回転駆動側となりリールドラムに回転を
与えて測定する。即ち、リールモータ装置はブレーキが
効いた状態であり、このブレーキが効いているリールド
ラムをトルクセンサがこれに逆らって回転させるために
は、トルクセンサ側にそれに応じたトルクが必要であ
る。トルクセンサはこの内部のトルクを測定してリール
ドラムのブレーキトルクとしている。

トルクセンサは第６図にその原理を示すように半径ｒ
の回転フランジの円周方向に、図中時計方のトルクG₁r
により変形するバネ60,61と、図中点線で示される反時
計方向のトルクG₂rにより変形するバネ62,63とを設けて
いる。これらのバネ60〜63に夫々ストレンゲージ64〜67
を張り付けることにより、トルクの強弱に応じてその回
転方向に対応した２つのストレンゲージの電圧抵抗が変
化することを利用している。そして第７図に示すよう
に、このストレンゲージ64〜67にて同じ回転方向のスト
レンゲージを対向させてブリッジ回路を組むことによ
り、電圧E₁を印加するとトルクの変化に応じた出力電圧
E₂を取出すことができる。

次に本実施例のトルク測定定数20の操作方法について
説明する。

第５図はトルク測定装置20の操作方法を説明する図で
あり、第２図中Ｖ−Ｖ線に沿う断面を示している。

先ず第一にトグルクランプ49のレバー部49aを操作し
て支持腕部50を図中二点鎖線で示すように上動せしめし
る。

次に、リードドラム5,6とブレーキ７とを装着したリ
ールモータ装置30を、固定部材31〜33及びトルクセンサ
28,29上の所定位置に載置する。ここでブレーキ７がリ
ールドラム5,6に対して変位することができるように、
ブレーキ７をステータ基板30b上に固定しているネジ8a,
8bは、どちらも緩めた状態にしておく。更にブレーキ７
はブレーキを効かせる状態としておく。

そして、トグルクランプ49のレバー部49aを再び操作
して支持腕部50を下動せしめ、支持腕部50の当接部50a
をブレーキ７の両端のヨーク7cに当接させる。これと同
時に支持腕部50に設けられた押圧部材52がステータ基板
30bに上方より当接し、バネの反発力によりリールモー
タ装置30を下方へ押し付けている。

ここで本実施例のトルク測定装置20において測定され
るリールモータ装置30は、同図に示すようにステータ基
板30bの中央部に開口30cが設けられており、当接部50a
とヨーク7cとが両端において当接できるように構成され
ている。

次に更に上記レバー部49aを操作し、締め圧をかける
ことによりブレーキ７が載置台48上に固定される。

この状態では、先述したようにリールドラム5,6が固
定台21に対して固定されており、ブレーキ７は支持機構
27と共に固定台21に対してX,Y,θに移動可能なθテーブ
ル25に固定されている。従って第２図に示すX,Y,θの各
マイクロメータ42〜44を適宜調整することにより、ブレ
ーキ７をリールドラム5,6に対してX,Y,θの各方向に第
８図に示す長穴2a,2bの範囲内で微小変位させることが
できる。

よって、次の操作はトルクセンサ28,29により測定し
たリールドラム5,6のブレーキトルク値を見ながらX,Y,
θの各マイクロメータ42〜44を、ブレーキトルクが許容
範囲内へ収まるように調整する操作となる。

そして、両方のリールドラム5,6に対するブレーキト
ルクが許容範囲内へ収まった時点で、その場でネジ8a,8
bを締め付ける。最後にトグルクランプ49を緩めて支持
腕部50を上動させ、適性なブレーキトルクを有するリー
ルモータ装置30をトルク測定装置20より取り外す。

このように本実施例のトルク測定装置20によれば、２
つのリールドラム5,6に対するブレーキトルクの測定値
を見ながらブレーキ７の位置を調整することができ、し
かも位置調整は３方向のマイクロメータ42〜44により微
少量の調整が可能である。よって、ブレーキトルクを簡
単に許容範囲内へ収めることができる。

更に将来、X,Y,θの各マイクロメータ42〜44をモータ
駆動とし、ブレーキトルク値を入力信号、モータへの駆
動信号を出力信号とした制御回路を組むことで、自動的
にブレーキトルクの調整をしうる装置への発展も考えら
れる。

尚、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、
ブレーキが固定台に固定され、リールドラムを有するス
テータ基板がトルクセンサと共に移動台に固定される構
成のものであっても良い。また、移動台は上記実施例の
構成のものに限られない。

考案の効果 以上のように本考案によれば、ブレーキトルクの測定
工程と、ブレーキの位置調整工程が同時に行えるように
なる。よって、ブレーキトルク値を確認しながらブレー
キの位置調整が行えるため、ブレーキトルクの調整にか
かる時間と手間が従来に比べて格段に削減でき、製品の
製造コストの低減に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のトルク測定装置の一実施例を示す断面
図、第２図は第１図に示されるトルク測定装置の平面
図、第３図は移動台の詳細の構成を示す平面図、第４図
は第３図中IV−IV線に沿う断面図、第５図は本考案のト
ルク測定装置の操作方法を説明する図、第６図はトルク
センサの作動原理を説明する図、第７図はトルクセンサ
に使用される出力回路を示す図、第８図はブレーキを設
けたリールモータ装置の一例を示す斜視図、第９図は従
来のトルク測定装置の一例を示す側面図である。 5,6……リールドラム、７……ブレーキ、7c……ヨー
ク、20……トルク測定装置、21……固定台、22……支持
テーブル、23……Ｘテーブル、24……Ｙテーブル、25…
…θテーブル、26……移動台、27……支持機構、28,29
……トルクセンサ、30……リールモータ装置、30b……
ステータ基板、30c……開口、31,32,33……固定部材、3
4……部品位置調整機構、36……Ｘ軸ヒンジ、38……Ｙ
軸ヒンジ、40……θ軸ヒンジ、42,43,44……マイクロメ
ータ、48……載置台、49……トグルクランプ、50……支
持腕部、64,65,66,67……ストレンゲージ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−97614（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−68243（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−15336（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転体を有する被測定体を固定する固定部
   材と、該回転体のトルクを測定するトルクセンサとを、
   第１の台上に設けてなるトルク測定装置において、 前記第１の台に対して相対的に移動可能とされた第２の
   台と、 該第２の台に設けられ、前記回転体との位置関係により
   前記回転体のトルクを変化せしめるトルク調整部品を固
   定する支持機構と、 よりなる部品位置調整機構を具備してなり、該部品位置
   調整機構は、該第２の台が該第１の台に対して移動する
   ことにより、前記回転体に対して該トルク調整部品の位
   置を調整する構成のトルク測定装置。